多通道低速同步電機(jī)專用定位控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文研究的自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用于一船用裝置，最終目標(biāo)是以自動(dòng)控制取代現(xiàn)用的一些手動(dòng)操作環(huán)節(jié)。試驗(yàn)中以低速同步電機(jī)拖動(dòng)的偏心輪機(jī)構(gòu)來(lái)模擬真實(shí)裝置，完成了偏心輪機(jī)構(gòu)控制器的硬件、軟件設(shè)計(jì)以及12聯(lián)控系統(tǒng)的規(guī)劃。 偏心輪機(jī)構(gòu)控制器的硬件電路以智能功率模塊SPM(smart power module)為核心，并加設(shè)了保護(hù)、檢測(cè)等電路結(jié)構(gòu)。偏心輪機(jī)構(gòu)控制器的軟件結(jié)構(gòu)從功能上可以劃分為偏心輪的運(yùn)動(dòng)控制程序、偏心輪的位置估算及顯示程序(簡(jiǎn)稱為位置

2、估算程序)兩個(gè)部分。運(yùn)動(dòng)控制程序的主要功能是控制偏心輪的運(yùn)行狀態(tài)為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或定位白鎖保持，位置估算程序的主要功能是估計(jì)旋轉(zhuǎn)偏心輪的當(dāng)前位置。文章重點(diǎn)介紹了針對(duì)偏心輪機(jī)構(gòu)提出的一種無(wú)位置傳感器估算位置的方法。該方法源于旋轉(zhuǎn)偏心輪的特征：正常狀況下，偏心輪在低速同步電機(jī)的拖動(dòng)下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；與此同時(shí)，電機(jī)一相繞組相電壓與相電流的相位差與旋轉(zhuǎn)偏心輪的位置變化存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。在完成設(shè)計(jì)后，試驗(yàn)驗(yàn)證了所提出的控制策略和位置估算方法的可行性。

3、 在單套偏心輪控制器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步研究了基于12套偏心輪機(jī)構(gòu)的12聯(lián)控系統(tǒng)。12聯(lián)控系統(tǒng)僅使用一片主控芯片TMS320LF2407A，可同時(shí)控制12套偏心輪機(jī)構(gòu)。為了解決12聯(lián)控系統(tǒng)中面臨的DSP端口不足的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了DSP的SPI端口擴(kuò)展電路和應(yīng)用CD4053芯片的DSP捕捉端口擴(kuò)展電路。設(shè)計(jì)中詳細(xì)說(shuō)明了擴(kuò)展電路的結(jié)構(gòu)和擴(kuò)展功能實(shí)現(xiàn)的具體途徑。同時(shí)，針對(duì)12聯(lián)控系統(tǒng)的復(fù)雜性，合理設(shè)計(jì)了GAL1678芯片電路的邏輯，降低了